柔性導(dǎo)電復(fù)合材料作為可穿戴應(yīng)變傳感器，廣泛應(yīng)用于新一代機(jī)器人、電子皮膚、人體檢測(cè)等領(lǐng)域。然而，如何制備兼具柔韌性、自愈性和傳感能力的柔性導(dǎo)電復(fù)合材料是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究方向。有機(jī)硅材料具有良好的生物相容性、柔性、耐溶劑性、耐高溫性等，能夠作為一種良好的基體材料用于應(yīng)變傳感器領(lǐng)域。使用有機(jī)硅聚合物為主鏈，并將生物小分子改性后的導(dǎo)電納米材料與有機(jī)硅動(dòng)態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)復(fù)合是構(gòu)建新型柔性導(dǎo)電復(fù)合材料的理想方法。

近日，青島科技大學(xué)武玉民、劉月濤、高傳慧教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了關(guān)于自修復(fù)有機(jī)硅應(yīng)變傳感器的相關(guān)進(jìn)展。利用生物小分子改性的導(dǎo)電納米材料與有機(jī)硅動(dòng)態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)復(fù)合制備的有機(jī)硅應(yīng)變傳感器在力學(xué)性能、室溫修復(fù)性能和應(yīng)變傳感性能等方面表現(xiàn)優(yōu)異，并在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊ACS Applied Materials & Interfaces(一區(qū)IF=8.758), Journal of Materials Chemistry C (一區(qū)IF=7.059)上分別發(fā)表了題為“Self-Healing Ti3C2MXene/PDMS Supramolecular Elastomers Based on Small Biomolecules Modification for Wearable Sensors”和“A Stretchable and Self-Healable Organosilicon Conductive Nanocomposite for A Reliable and Sensitive Strain Sensor”的文章。

文章分別將有機(jī)硅動(dòng)態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與生物小分子改性的Ti3C2MXene、MWCNTs通過(guò)氫鍵相互作用復(fù)合，在動(dòng)態(tài)亞胺鍵的幫助下實(shí)現(xiàn)無(wú)需外部熱源的自修復(fù)過(guò)程，并將其用于探測(cè)人體細(xì)微運(yùn)動(dòng)的應(yīng)變傳感器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，自修復(fù)有機(jī)硅應(yīng)變傳感器具有優(yōu)異的形狀變化靈敏度(GF均大于或等于3.6)，且可以在自愈前后準(zhǔn)確感應(yīng)人體極為細(xì)微的運(yùn)動(dòng)。該進(jìn)展的相關(guān)文章均以青島科技大學(xué)為第一單位，化工學(xué)院劉月濤副教授為論文的通訊作者，碩士生張凱銘為論文的第一作者。

該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金、山東省高校“青創(chuàng)科技計(jì)劃”、山東大學(xué)特種功能聚集體材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金等項(xiàng)目的支持。